宇宙学Fisher矩阵预测的有效性
宇宙学与河外天体物理
2015-06-05 v3
摘要
我们比较了Fisher矩阵预测与蒙特卡洛马尔可夫链(MCMC)后验似然估计方法在宇宙学探针中的表现。我们利用超新星、重子声学振荡和弱引力透镜作为探针，分析了未来暗能量任务组(DETF)第三阶段和第四阶段暗能量巡天的性能。我们特别关注暗能量状态方程参数w0和wa。对于纯几何探针，尤其是在边际化wa时，我们发现两种方法之间存在显著差异，因为在这种情况下Fisher矩阵无法再现似然函数的高度非椭圆形状。更定量地说，对于纯几何探针，Fisher方法低估了边际误差30%-70%。对于包含结构形成（如弱引力透镜）的情况，我们发现Fisher矩阵估计的后验概率等高线与MCMC等高线吻合良好，预测误差仅在5%水平上变化。然后我们探索了导致物理动机参数的非线性变换，并研究了这些参数化是否表现出高斯行为。我们得出结论：对于纯几何探针，更一般地，在不知道似然是否接近高斯的情况下，Fisher矩阵不是产生可靠预测的合适工具。
引用
@article{arxiv.1205.3984,
title = {On the Validity of Cosmological Fisher Matrix Forecasts},
author = {Laura Wolz and Martin Kilbinger and Jochen Weller and Tommaso Giannantonio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1205.3984},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 7 figures, table 2 updated